7.车轮定位全面解析

车轮定位全面解析2. 后轮定位参数和后轮定位3．前轮定位参数的调整4．前轮定位参数的确定5．轮胎异常磨损及其产生原因6．车轮定位相关的问题的产生原因和处理1）车辆行驶的安全性和稳定性；2）车辆行驶的直行性和接地性能；3）最大的轮胎寿命。

1.1. 车轮定位的目的1.2. 车轮定位参数及其构成的角度后倾角（左）外倾角前束主销内倾角车轮与主销夹角20°转角差最大转角车轴平行度20°转角后轮推进角后轮前束（左）后轮前束（右）后轮外倾角后轮转角2.1. 后轮外倾角负外倾角外倾角为零正外倾角着装独立悬架的后轮，相对车身上跳时（因载荷大，车高降低时）后轮外倾角多设计成向负值变化，这样，转弯时更容易抓住地面，如下图所示。

后轮前束也朝负值变化。

后桥外倾角左右差不超过15分。

非独立悬架的后轮外倾角和前束为零，只是因重力作用，车桥变形，外倾角略显负值。

2.2. 后轮前束后轮前束（+）后轮前束（-）后轮前束（-）后轮前束（左+，右-）后轮前束是与车辆几何中心线后轮的夹角，后轮前束左右差越大，车辆跑偏就越大，特别是是在高速行驶时危险性很高。

所谓几何中心线是通过左右前轮的中心点与左右后轮的中心点的直线，车轮定位的前束值测量就是基于这个几何中心线。

从上看后轮的状况从后看后轮状况上图是根据车轮定位画出的示意图，左摆臂已弯曲，必须更换。

如果利用检测的数据，将车轮位置关系画在图上，自然而然就会那个地方需要调整。

2.3. 后轮推进角后轮推进角（thrust angle），又叫推进线偏差角（deviation in alignment）、几何驱动轴（geometrical drive axis）。

高速公路发达的欧洲对该参数要求很高，许用范围为0°±10′，而德国要求许用范围为0°±6′。

2. 后轮定位参数和后轮定位即便后轮前束发生改变，只要左右前束值相同，前进线方向也不会发生改变，后轮推进角为零。

左右前束值相差越大，后轮推进角就越大。

后轮定位完成后，进行前轮定位，顺序如下：3.1. 后倾角从车辆侧面看，主销与相对地面的垂线的夹角叫后倾角，又叫主销后倾角。

FF车后倾角一般在30′～1°30′较多，左右差控制在在30′以下即可，磨胎半径为零，即使左右差很大，也很难产生跑偏现象。

考虑道路左高右低，一般左前轮的后倾角比右前轮大，30′之差应是左大右小。

而FR车为了提高高速行驶的操纵稳定性，后倾角在3°～7°之间较多。

着装子午线轮胎的车辆行驶时跑偏，在进行车轮定位之前，要把前轮左右对调，判断是车轮定位造成的跑偏，还是因子午线轮胎圆锥化产生的定向横向力造成的跑偏。

主销后倾角，英语caster的意思就是椅子脚。

从上图可知，荷重接地点和车轮接地点相对位置不同，对车辆直行性影响很大。

所以，汽车、摩托车、自行车的前轮后倾角都是正值，这样，荷重接地点在前轮接地点的前面，保持车的直行性。

①为了通过前轮使自身具有直行性；②为了转弯之后能自动回到直行的位置；③为了修正在凹凸不平的路面行驶的跑偏。

3.1.1 车辆带主销后倾角的目的3.1.2 后倾角的作用作用1：利用车辆的重量，确保车辆行驶的直行性。

带正后倾角的车辆，当从直行状态转动方向盘向左或向右转向时，转向节轴颈的外端向下移动。

向下移动的轴颈外端将车轮再往下压，其结果车辆被举起来。

由于轮胎承受车辆的重量，当手从方向盘上松开，因车辆的重量作用，转向节轴颈即前轮回到原来的直行状态。

车辆行驶时，在左轮，以后倾角点a为中心，行驶阻力产生逆时针力矩T，同样右轮产生顺时针力矩T′，这两个力矩作用相反，相互打消，保持车辆直行。

作用2：利用行驶阻力，确保车辆行驶的直行性。

当车辆左转时，左轮内移，主销内倾角变小，左轮的力矩T变小，相反右轮T′变大，使车辆右转，使车轮回到直行状态。

作用2（左转弯）：3.2. 车轴平行度（set back）车轮定位中的车轴平行度一般是指以后车轴为基准前车轴相对后车轴的平行程度。

可以用卷尺测量左右轴距，左图中A=B,车轴平行度为零，而C≠D、E≠F,以后轴为基准，可判断中图和右图的右前轮都后退，左前轮都向前，必须结合其它定位参数，如后倾角、后轮前束、后轮推进角进行分析，决定要修改的地方。

如果转动方向盘，前轮的转向节轴颈的外端就前后移动，这样测定车轴平行度就不准确，如中图所示，所以侧车轴平行度时一定要在直行状态，把方向盘固定，如左图所示。

一般车轴平行度在0±20′范围内车辆在实用上没有问题，当然越小越好。

车轴平行度过大时，左右后倾角之差也会大，如右图所示，右边后倾角小，这就是握住方向盘时，车辆往右跑偏的原因。

车轴平行度过大，是暗示车架（或副车架）变形或歪了。

3.3. 外倾角面的垂直线的夹角叫外倾角。

一般设定值+30′～2°之间，近来使用宽胎较多，外倾角变小，对FF车，为提高转向性能，设定为负值，但基本上是正值。

负担，并且车辆拔出。

1.减小主销内偏距，减小方向盘的操作力；2.减小转向节轴颈的负担；3.防止车轮脱出；4.防止左右车轮成“八”形。

3.3.1. 外倾角的作用3.3.2. 外倾角变化造成的弊害外倾角就是轮胎的倾斜角。

轮胎倾斜时，轮胎就向倾斜方向滚动，其结果是车辆向外倾角大的一侧跑偏。

差比较大就容易跑偏。

对于带外倾角的轮胎，由于轮胎的胎面的内侧和外侧的有效直径不同，就容易造成轮胎内侧或外侧磨损。

特别是对于扁平率很小的轮胎（如扁平率55%、50%等轮胎），车辆的外倾角在轮胎胎侧吸收不了时，此时磨损速度更快。

这些磨损，如果是正外倾角和正前束组合，就从车辆外侧磨损；如果是负外倾角和负前束组合，就从车辆内侧磨损。

如果20°转角或减振器有问题，磨损更快。

一般情况如果外倾角不正常就容易造成以下问题：①跑偏；②轮胎偏磨；③轮毂轴承早磨；④球销早磨。

3.3.3. 外倾角调整时注意点1.对于175以下的轮胎不管是正外倾角还是负外倾角，设定的空间还是比较大的。

但是对于195以上的宽胎外倾角在0°00′～-20′范围内最合适，从轮胎寿命、接地性、行驶中的稳定性来讲都比较好。

正因为在这个范围，轮胎胎面与地面很好地接触，充分地发挥高性能轮胎的优点。

2.外倾角和前束对轮胎偏磨影响很大。

从现在装子午线轮胎的车辆来看，不论是正外倾角还是负外倾角，只要前束调整正确，就不会对轮胎偏磨起到促进作用，如正外倾角对应正前束，负外倾角对于负前束。

3.如果后倾角很小，外倾角左右差过大，容易产生跑偏。

4.重量对外倾角影响较大。

例如，左驾的汽车，当驾驶员坐在驾驶席上，因为重量作用，左侧外倾角变大，车辆就要向左跑偏的特性，对于这样的车，在车轮定位时适当让其有点向右跑偏。

在车轮定位时，有驾驶员没驾驶员两个状态都要测一下，看看变化趋势。

主销是转向的轴线，对非独立悬架来说，它是转向的旋转轴，而对独立悬架来说，是上下球销的连线。

从车辆前面看，主销与相对路面的垂直线的夹角，这个夹角叫主销内倾角或转轴内倾角（kingpin inclination& steering-axis inclination ）。

3.4. 主销内倾角（SAI & KPI）①.在制动或受到路面的冲击时，绕主销产生力矩，减小主销内偏距可减小方向盘的冲击力。

3.4.1.主销内倾角作用②.使方向盘具有复原力，提高车辆的直行性。

主销内倾角为零时，不管如何旋转方向盘，转向节轴颈外端离地距离不变。

随着转动方向盘，转向节轴颈朝下移动，而实际上相对地面，车轮被抬起，车辆的重量使车轮回复原状，也是方向盘回转，保持直行。

球从碗边滑下，再滑到碗的另一边，最终因为自身重力的作用总是落到位置最低的地方。

对于前轴的主销内倾角的理解，碗底最低的位置就是车辆直行的位置。

加上后倾角，车辆获得更大复原力，使车辆保持直行性。

3.4.2.主销内倾角的变化产生的弊害前车轴弯曲，主销内倾角当然发生改变。

麦弗逊独立悬架，下摆臂弯曲后主销内倾角也发生变化。

这些变化，实际上，主销内倾角也发生变化。

3.5. 车轮与主销夹角（included angle）代表性悬架的车轮与主销夹角如上图所示。

车轮与主销夹角就是外倾角加上主销内倾角，对一个具体悬架来说它是一个固定值，是判断悬架是否变形的重要参数。

如车轮与主销夹角的左右差超过30′，就说明悬架变形了。

图中*处变形就会造成车轮与主销夹角的变化。

角与其他参数的关系。

3.6. 主销内偏距和磨胎半径磨胎半径（scrab radius 又叫roll radius ）是主销轴中心与地面的交点A到轮胎接地点B的距离R。

磨胎半径R在YZ平面上的投影就是主销内偏距a（kingpin offset），在XZ平面上的投影就是主销纵偏距b，如上图所示。

左图a为正的主销内偏距，中图为benz某悬架，主销内偏距为0，右图主销内偏距a为负值。

正主销内偏距在FR车上使用比较多，主销与地面的交点在车轮内侧，在转动方向盘时，前轮在滚动的同时改变方向，此时感到“转向轻便”的优点。

但是，如果主销内偏距过大，路面的冲击就很快传递到方向盘，不仅损坏转向器，而且造成驾驶疲劳。

一般正主销内偏距在40mm以内。

为了防止力矩转向，FF车的主销内倾内偏距基本上在0附近。

急制动时，车轮向制动力大的方向转动，负主销内偏距产生的力矩可消除这个转动。

负主销内偏距0主销内偏距从车辆正上方看，B-A就是前束，它是外倾角的一个修正参数。

因前轮有外倾角，外倾推力使车轮向外侧旋转，前束就是消除车轮向外侧运动。

外倾角大，前束就相应增大，反之，外倾角小，前束就小。

3.7. 前轮前束前束值一般为2～8mm，现在很多车辆外倾角变小，前束也随之变小。

3.7.1 前束与外倾角的关系单侧前束的变化一般要控制在3′以内，总前束要控制在5′以内。

下摆臂和横拉杆的运动如果相同，即使车辆上跳，前束也不会变化。

齿轮齿条时转向器的齿轮包与车辆中心相距较远。

3.7.2 前束变化大的产生原因齿轮齿条式转向器的齿轮包与车身中心面不平行。

从对车辆来说最坏的情况是悬架上下运动时，单侧前束变化很大。

当车辆受到路面的冲击时常有或左或右的摆头现象。

驾驶员更怕的是，速度越快这种摆头现象越严重。

3.7.3 前束变化大造成的危害轮胎偏磨近90%都是前束不好造成的，过大的正前束或负前束都会造成胎面产生羽毛状磨损，如上图所示。

3.7.4 前束调整时注意点前束调整前，一定要确定方向盘的中心位置。

有的车型的转向器齿轮包上有记号，如果对上这个记号就能自动找到中心。

还可通过专门的夹具来找方向盘中心。

如果实在没有办法找到方向盘的中心，把方向盘从最左边转到最右边，1/2的地方就是方向盘中心。

还有测相对后轮推进角前束的车轮定位仪，这种定位仪，先行驶一段距离，将直行时的方向盘的位置记下来，然后再测前束。